Функциональное состояние симпато-адреналовой, сердечно-сосудистой систем и особенности вегетативной регуляции сердечного ритма детей 7-9-летнего возраста

Актуальность исследования. Вегетативный гомеостаз, степень сбалансированности симпатических и парасимпатических влияний на сердечно-сосудистую систему формируется в процессе онтогенеза и адаптации организма к различным условиям жизнедеятельности (P.A. Абзалов, 2005; В. В. Раевский, 2005; Ф. Г. Ситдиков с соавт, 2006; Т. Л. Зефиров с соавт., 2006; М. Н. Силантьев, 2006; K.S. Mydambo, 1991; D.W. Hill et al. 1993 и др.).

В детском возрасте вегетативная нервная система претерпевает существенные структурные и функциональные изменения (О.В. Корушко с соавт., 1991; A.B. Ковалева, 2000; М. Goto et al., 1997; М.М. Massin, 1997; J. Stewart et al., 1998). В 7−10 лет в сердце у детей резко возрастает плотность холинергических и адренергических сплетений (В.Н. Швалев, P.A. Стропус, 1979; J. Meister, 1992; J.P. Finley et al., 1995), увеличивается роль блуждающего нерва в регуляции сердечного ритма (И.А. Аршавский, 1967; М. М. Безруких, 2001, 2002; М. Massin et al., 1998; М. Massin, 1999). Однако, у детей младшего школьного возраста тонические симпатические влияния на сердце преобладают, наблюдается напряжение компенсаторных механизмов сердечнососудистой системы, связанное с адаптацией детского организма к физическим и умственным нагрузкам (С.И. Русинова, 1989; A.B. Крылова, 1990; И. О. Тупицын, 1996; O.K. Побежимова, 2000; Ю. С. Ванюшин, 2001; A.B. Смирнова, 2001; Г. А. Назипова, 2002; О. Н. Кудря, 2002; Т. В. Малых, 2005; P. Helms, 1993; P.A. Richey, 1998 и др.).

Установлено, что у подавляющего большинства детей уже в дошкольном и младшем школьном возрасте обнаруживается так называемая вегетативная лабильность — избыточное функционирование одного из отделов автономной нервной системы (С.Б. Шварков, 1991; А. Н. Шарапов, 2000; Л. Г. Лушпа, 2002, 2004; О. И. Коломиец, 2004), которая способна при неблагоприятных условиях трансформироваться в ту или иную форму расстройства ВНС (A.M. Вейн- 2003; С. М. Кушнир, 2000; Е. М. Спивак, 2003).

Несомненно, что важное значение в предупреждении вегетативных нарушений у детей имеет выявление ранних функциональных изменений и пограничных состояний организма.

Кардиоинтервалография как унифицированный и стандартизованный метод широко используется для оценки исходного вегетативного тонуса здоровых детей, позволяет регистрировать смещение вегетативного баланса в сторону преобладания симпатических или парасимпатических влияний в сердечно-сосудистой системе и тем самым прогнозировать состояние организма на грани нормы и патологии (P.M. Баевский, 1979; Э. Гринене с соавт., 1990; A.B. Ковалева, 2000; М. В. Шайхелисламова с соавт., 2004; Т. В. Малых, 2005; Э. Б. Арушанян с соавт., 2006; И. М. Воронин с соавт., 2006; Э. С. Геворкян с соавт., 2006; E.H. Дудник с соавт., 2006; J1.H. Игишева с соавт., 2006; И. Г. Нидеккер с соавт., 2006; Н. Е. Ревина, 2006; А. Эйдукайтис с соавт., 2006; E.D. Horwitz, 1989; U. Brook, 1991; O. Kjelgren, J.A. Comes, 1993; N. Malik, A.J. Camm, 1993; A. Malliani et al., 1994).

Особую роль в поддержании вегетативного гомеостаза и нейрогуморальной регуляции кровообращения играет симпато-адреналовая система (JI.A. Орбели, 1962; Э. Ш. Матлина с соавт., 1967; Т. Д. Большакова, 1976; О. М. Авакян, 1977; Г. Н. Кассиль, 1978; J.S. Lacroix, 1997; M. Mertera, 2000). Вегетативные нарушения могут быть связаны как с гиперфункцией САС, так и с повышенной чувствительностью к катехоламинам аи ß—адренорецепторов сосудов (A.A. Курочкин, 2000; А. Н. Шарапов, 2001; O.A. Мутафьян, 2002; C.K. Ewart, 1992; О. Kjelgren et al., 1993; G.L. Jennings, 1997). Есть основания полагать, что особенности функционирования симпато-адреналовой системы у людей с различным тонусом ВНС проявляются уже в детском возрасте и могут свидетельствовать о ранних функциональных сдвигах, предшествующих заболеванию организма.

Учебная деятельность, особенно в период адаптации, может оказывать негативное влияние на детский организм (А.Г. Хрипкова с соавт., 1990; C.B. Романова, 2004; В. В. Письменский, 2004; М. Н. Силантьев, 2006) и, в частности, статические нагрузки, которые преобладают в повседневной жизни школьника. Своеобразие гемодинамических сдвигов, происходящих в организме детей при статических нагрузках (P.A. Шабунин, 1969; Т. В. Алферова, 1990; Э. А. Городниченко, 1990, 1991; В. Г. Плотников, 2002; Г. В. Кмить, 2005), выраженная активация симпато-адреналовой системы и быстро наступающее утомление (R.H. Rodson et al., 1978; R.C. Tarasi, 1984; E.G. Adinader, 1996), a также важная роль, которую они играют в учебной и трудовой деятельности, делают их интересным объектом для изучения.

Однако, исследований, посвященных изучению реакций симпато-адреналовой системы, в ответ на локальную статическую нагрузку у детей с учетом особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма в литературе нами не обнаружено. Интерес представляет анализ фонового уровня экскреции катехоламинов, дающий наиболее полное представление о состоянии исходного вегетативного тонуса в детском организме, который оценивается, в основном, по данным вариационной пульсометрии (А.И. Киеня с соавт., 1998; А. Н. Поборский с соавт., 2002) и результатам клинического обследования (Е.'М. Спивак, 2003).

В связи с вышеизложенным, возникает необходимость комплексного изучения вариабельности сердечного ритма, состояния симпато-адреналовой и сердечно-сосудистой систем у детей младшего школьного возраста, как в условиях покоя, так и после выполнения дозированной статической нагрузки. Результаты подобных исследований могут служить научной основой для организации оптимальных условий обучения и полноценного развития детей, предупреждения вегетативных нарушений в школьном возрасте.

Все это определяет актуальность работы, теоретическое и практическое значение обозначенных в ней проблем.

Целью исследования явилось изучение функционального состояния симпато-адреналовой и сердечно-сосудистой систем у школьников 7−9-летнего возраста с учетом особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма, в состоянии относительного покоя и после локальной статической нагрузки.

Задачи исследования.

1. Изучить вариабельность сердечного ритма и состояние исходного вегетативного тонуса в сердечно-сосудистой системе у детей 7−9 лет.

2. Исследовать функциональное состояние симпато-адреналовой и сердечнососудистой систем у младших школьников в зависимости от пола, возраста и особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма.

3. Изучить реакции симпато-адреналовой и сердечно-сосудистой систем в ответ на дозированную локальную статическую нагрузку у детей 7−9 лет с различным исходным вегетативным тонусом.

Научная новизна исследования.

Впервые проведено комплексное исследование показателей вариабельности сердечного ритма, функционального состояния симпато-адреналовой и сердечно-сосудистой систем у детей 7−9 лет в покое и после локальной статической нагрузки.

Выявлена неустойчивость вегетативной регуляции сердечного ритма у детей младшего школьного возраста, проявляющаяся в преобладании симпатикоили парасимпатикотонических влияний. Подавляющее большинство из числа обследованных детей отнесено к группе с симпатикотоническим вариантом исходного вегетативного тонуса в сердечнососудистой системе.

Впервые установлено, что у детей 7−9 лет с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм отмечается более высокий уровень экскреции норадреналина и снижение дофамина по сравнению с нормои ваготониками, наблюдается стойкое преобладание активности медиаторного звена симпато-адреналовой системы над гормональным (НА/А).

Впервые получены данные о сдвигах показателей функционального состояния симпато-адреналовой системы в ответ на локальную статическую нагрузку у детей младшего школьного возраста, характер которых зависит от исходного вегетативного тонуса в сердечно-сосудистой системе, имеет различия в возрастно-половых группах. У мальчиков 7, 8 лет в состоянии симпатикои ваготонии наблюдается напряженная реакция САС, выявляется снижение ее резервов. У девочек имеет место одновременное повышение экскреции катехоламинов и ДОФА, за исключением школьниц 9 лет, у которых в состоянии симпатикотонии резервные возможности САС снижены.

Показано, что у мальчиков с преобладанием симпатикотонических влияний на сердечный ритм в отличие от нормои ваготоников ведущим звеном в механизме срочной адаптации сердечно-сосудистой системы к локальной статической нагрузке являются сосудистые реакции, характеризующиеся увеличением диастолического артериального давления, среднего гемодинамического давления, общего и удельного периферического сопротивления сосудов при снижении или незначительном увеличении ударного и минутного объема крови. У девочек наблюдается усиление инотропной функции сердца, наиболее выраженное в 8 и 9 лет, стабилизация диастолического и среднего гемодинамического артериального давления, а также снижение периферического сопротивления сосудов. Научно-практическая значимость Полученные результаты исследования:

— дают представление об особенностях функционального состояния симпато-адреналовой и сердечно-сосудистой систем, а также их реакций на локальную статическую нагрузку у школьников 7−9-летнего возраста с различными вариантами исходного вегетативного тонуса;

— материалы исследования могут быть использованы специалистами по возрастной физиологии и педиатрами для проведения мониторинга функционального состояния школьников и выявления групп детей с повышенным риском развития вегетативных нарушений.

Положения, выносимые на защиту.

1. У детей 7−9 лет с различным исходным вегетативным тонусом в сердечно-сосудистой системе имеются отличия в показателях экскреции катехоламинов и их предшественников.

2. Реакции срочной адаптации симпато-адреналовой и сердечнососудистой систем на локальную статическую нагрузку зависят от исходного вегетативного тонуса детей, имеют различия в возрастно-половых группах.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТГГПУ (2003, 2004, 2005) — на итоговых научных конференциях молодых ученых и специалистов ТГГПУ (2004, 2005, 2006) — на Всероссийской конференции «Нейрогуморальные механизмы регуляции сердца» (Казань, 2004) — на Всероссийской научной конференции «Растущий организм: адаптация к учебной и физической нагрузке» (Набережные Челны, 2004) — на Всероссийской научной конференции «Теоретические основы физической культуры» (Казань, 2005) — на I съезде физиологов СНГ (Дагомыс, 2005) — на Всероссийской научной конференции «Физиология сердца» (Казань, 2005) — на Всероссийской научно-практической конференции ТГГПУ (Казань, 2006) — на VIII Всероссийском научно-практическом симпозиуме «Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке» (Казань, 2006). Основное содержание исследования отражено в 12 работах.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа объемом 244 страницы состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа содержит 57 таблиц и 49 рисунков.

Список литературы

включает 308 источников, из них -232отечественных и 76 зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ.

1. У детей в возрасте 7−9 лет наблюдается неустойчивость вегетативной регуляции сердечного ритма, проявляющаяся в преобладании симпатико-или парасимпатикотонических влияний (АМо, Ах). Подавляющему большинству младших школьников свойственен симпатикотонический вариант исходного вегетативного тонуса в сердечно-сосудистой системе.

2. У детей с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм отмечается более высокий уровень экскреции норадреналина и снижение дофамина по сравнению с нормои ваготониками (р<0.05- р<0.01), наблюдается стойкое преобладание активности медиаторного звена САС над гормональным (НА/А).

3. У мальчиков с различными вариантами исходного вегетативного тонуса в сердечно-сосудистой системе выявлены особенности ее функционального состояния в покое — у школьников с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм по сравнению с нормои ваготониками отмечаются достоверно более высокие значения ЧСС, УОК, МОК и СИ на фоне снижения ОПСС и УПСС. В отличие от девочек, у которых существенных различий в показателях гемодинамики между группами ИВТ не установлено.

4.Дозированная локальная статическая нагрузка у детей 7−9 лет вызывает сдвиги в показателях функционального состояния симпато-адреналовой системы, характер которых зависит от исходного вегетативного тонуса в сердечно-сосудистой системе, возраста и пола детей:

— у мальчиков-симпатотоников 7 и 8 лет наблюдается увеличение экскреции НА, уменьшение ДА и ДОФА в отличие от мальчиков-ваготоников, у которых на фоне более низких донагрузочных значений имеет место снижение экскреции катехоламинов и их предшественников;

— у девочек отмечается одновременное повышение экскреции катехоламинов и ДОФА, за исключением школьниц 9 лет, у которых в состоянии симпатикотонии резервные возможности САС снижены.

5.Реакции сердечно-сосудистой системы в ответ на дозированную локальную статическую нагрузку у детей 7−9 лет имеют различия в половых группах и зависят от особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма:

— у мальчиков с симпатикотоническим вариантом ИВТ в отличие от нормои ваготоников ведущим звеном в механизме срочной адаптации сердечно-сосудистой системы к локальной статической нагрузке являются сосудистые реакции, характеризующиеся увеличением ДАД, СГД, ОПСС и УПСС при снижении или незначительном увеличении УОК и МОК;

— у девочек наблюдается усиление инотропной функции сердца, наиболее выраженное в 8 и 9 лет, что сопровождается уменьшением периферического сопротивления сосудов, стабилизацией СГД и ДАД.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Для детей младшего школьного возраста свойственны структурные и функциональные изменения в системе регуляции сердечно-сосудистых функций (В.Н. Швалев с соавт., 1972, 1992; О. В. Корушко с соавт., 1991; A.B. Ковалева, 2000; M. Goto et al., 1997 J. Stewart et al., 1998 M.M. Massin, 1998). Происходит перестройка взаимосвязи симпатического и парасимпатического отделов ВНС, увеличивается роль блуждающего нерва в регуляции сердечного ритма (И.А. Аршавский, 1967; P.A. Калюжная, 1973; М. М. Безруких, 2000, 2002; J.B. Read, Y. Burnston, 1970; M. Massin et al, 1997;1990 и др.), однако тонические симпатические влияния на сердце у детей 7−10 лет преобладают, относительная симпатикотония является для них возрастной нормой. Наблюдается напряжение компенсаторных механизмов ССС, связанных с адаптацией детского организма к физическим и умственным нагрузкам (И.О. Тупицын, 1985, 1995; С. И. Русинова, 1989; A.B. Крылова, 1990; O.K. Побежимова, 2000; Ю. С. Ванюшин, 2001; A.B. Смирнова, 2001; О. Н. Кудря, 2002; Г. А. Назипова, 2002; Т. В. Малых, 2005; P. Helms, 1993; P.A. Richey, 1998).

Установлено, что для большинства младших школьников свойственна вегетативная неустойчивость, проявляющаяся в виде преобладания симпатических или парасимпатических влияний на сердечный ритм и сопровождающаяся признаками диерегуляции сердечно-сосудистых функций (С.Б. Шварков, 1991; А. Н. Шарапов, 2000; Л. Г. Лушпа, 2002, 2004; О. И. Коломиец, 2004). По мнению целого ряда исследователей, вегетативная лабильность детей позволяет отнести их к группе условно здоровых и увеличивает риск возникновения вегетососудистых дистоний уже в раннем детском возрасте (H.A. Белоконь, М. Б. Кубергер, 1987; A.M. Вейн, 2003; С. М. Кушнир, 2000; Е. М. Спивак, 2003).

Для каждого периода онтогенеза характерны определенные нейроэндокринные взаимоотношения, обеспечивающие надежность регуляции жизненных функций в различных условиях существования, свойственных данному возрасту (И.А. Држевецкая, 1987). Особую роль в нейрогуморальной регуляции функций, поддержании гомеостаза и формировании приспособительных реакций организма играет симпато-адреналовая или катехоламинергическая система (JI.A. Орбели, 1962). Мозговое вещество надпочечников занимает исключительное место в системе взаимоотношений вегетативной нервной и эндокринной систем (В. Шрейбер, 1987). Будучи гормонами мозгового слоя надпочечников и медиаторами симпатической части вегетативной и центральной нервной систем, катехоламины оказывают многообразное действие на организм: в ЦНС они выполняют функцию медиаторов и нейротрасмиттеров, на периферии опосредуют быструю связь между симпатической частью вегетативной нервной системы и внутренними органами, оказывают прямое действие на гемодинамику и обмен веществ (C.B. Андреев, И. Д. Кобкова, 1970). Весьма наглядным примером взаимосвязи нейровегетативных и гормональных систем организма являются результаты синхронного исследования статистических характеристик вариабельности сердечного ритма и гормонального статуса детей и подростков (И.А. Горланов, И. Р. Милявская, 1997). По мнению авторов, наличие взаимосвязи между уровнем централизации регуляторных функций организма, состоянием симпато-адреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем может служить способом оценки его адаптации к внешним и внутренним воздействиям (А.Н. Шарапов, 2000; 2001; Ф. Г. Ситдиков с соавт., 2006).

Исходный вегетативный тонус в ССС определяет ее функциональное состояние и уровень компенсаторно-приспособительных реакций детского организма. По данным одних исследователей, дети-ваготоники имеют преимущество перед остальными в обеспечении адаптации организма в воздействию различных внешних факторов (И.В. Гуштурова, 1996; Н. И. Шлык, 1999; Н. И. Шлык, E.H. Сапожникова, 2005). По данным другихименно дети с преобладанием симпатических влияний на сердечную деятельность отличаются большей мобилизационной готовностью в процессе срочной адаптации к тестирующим нагрузкам (О.Н. Кудря, 2002). Вместе с тем, у симпатотоников напряжение механизмов адаптации ССС выше, что ведет к расходу функциональных резервов организма (Н.И. Шлык, 1999; И. В. Гуштурова, 1996; A.M. Вейн, 2003).

Незавершенность организации физиологических систем детского организма и механизмов их регуляции увеличивает риск возникновения функциональных нарушений под воздействием неблагоприятных факторов внешней среды. Показано, что учебная деятельность особенно в период адаптации может оказывать негативное влияние на детский организм, вызывая сдвиги в состоянии его нервной и эндокринной систем (Г.Н. Сердюковская, 1978; М. М. Безруких, 1982; И. О Тупицын, 1985; М. В. Антропова, 1988; С. И. Русинова, 1989; A.B. Крылова, 1990; А. Г. Хрипкова с соавт., 1990; C.B. Романова, 2004; В. В. Письменский, 2004; М. Н. Силантьев, 2006). При этом статические нагрузки, направленные на поддержание рабочей позы школьника, преобладают в его повседневной жизни, а двигательная активность снижена (P.A. Шабунин, 1969; И. О. Тупицын, 1985; Т. В. Алферова, 1990; В. П. Плотников с соавт., 2002).

Снижение двигательной активности (гипокинезия, гиподинамия), нерациональный двигательный режим способствуют развитию патологических изменений сердца и сосудов у детей (P.A. Калюжная, 1975). Изучая генез сердечно-сосудистой патологии, авторы приходят к выводу, что ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сосудистая патология головного мозга и атеросклероз у взрослых начинаются в детском возрасте, причем начальной стадией в их развитии являются расстройства ВНС (A.M. Вейн, 2003).

Выявлено, что нагрузки статического характера, имеющие большое место в двигательном режиме школьников, могут приводить к гиподинамии миокарда у детей и ухудшению кровоснабжения мозга (Т.В. Алферова, 1990). Характер изменений, происходящих в организме детей, при локальной мышечной нагрузке изучен недостаточно. Между тем, локальные статические нагрузки широко применяются в качестве физических упражнений в некоторых видах спорта, в лечебной физкультуре. Упражнениям локального характера отводится роль «направляющих» в развитии двигательных качеств, «обеспечивающих» сложные двигательные акты, повышающие силу и выносливость мышц, общую координацию, роль резерва в спортивной подготовке (Т.В. Алферова, 1990; Э. А. Городниченко, 1991).

Своеобразие гемодинамических сдвигов, происходящих в организме при статических нагрузках и в постизометрическом периоде (P.A. Шабунин, 1969; И. О. Тупицын, 1985; В. П. Плотников с соавт, 2002), выраженная активация САС и быстро наступающее утомление (Р.Н. Робсон, Д. Г. Флук, 1978; J. Astrond et al, 1965; S. Lamid, F. Wolff, 1973; R.C. Tarasi, 1984), a также важная роль, которую они играют в учебной и трудовой деятельности человека, делают их интересным объектом для изучения и позволяют рассматривать как один из факторов риска при формировании вегетативных дисфункций и сердечно-сосудистой патологии.

Однако, исследований, посвященных изучению реакций САС на локальную статическую нагрузку у младших школьников с учетом их пола и тонуса вегетативной нервной системы, в литературе нами не обнаружено. Интерес представляет анализ фонового уровня экскреции катехоламинов у детей с различными вариантами исходного вегетативного тонуса в сердечнососудистой системе, который оценивается, как правило, по данным вариационной пульсометрии и степени централизации механизмов регуляции сердечного ритма (P.M. Баевский, 1974). Не менее важным является совместное изучение кардиогемодинамических показателей и уровня экскреции катехоламинов, позволяющее расширить представление о патогенезе вегетативных нарушений у детей.

По результатам исследования было установлено, что у детей 7, 8, 9 лет, обучающихся соответственно в 1, 2, 3 классе, имеет место неустойчивость вегетативной регуляции сердечного ритма. Анализ гистографических кривых и значений ИН позволил выявить три варианта ИВТ и их процентное соотношение в каждой возрастной группе, Было установлено, что у подавляющего большинства из числа обследованных школьников наблюдается смещение вегетативного баланса в сторону преобладания симпатических влияний на сердечный ритм с включением гиперсимпатикотонических состояний (ИН>120 усл.ед.). Группу симпатотоников составляют 67.0% мальчиков и 62,5% девочек 7 лет, состояния эйтонии, то есть оптимального соотношения симпатических и парасимпатических влияний на сердечный ритм в обеих половых группах встречается лишь в 16.5% и 12.5% случаев у мальчиков и девочек соответственно. От 7 к 8 годам процентное соотношение детей с различными вариантами ИВТ изменяется, но превалирующей группой, также как у 7-летних, остаются дети с выраженными симпатическими влияниями на сердечный ритм, составляющие у мальчиков 56.5%, а у девочек 49.9% от общего числа обследованных. Между тем, увеличивается количество ваготоников на 9.60% и на 13.8%> в той и другой половой группе. У школьников 9 лет отмечается более сбалансированное состояние звеньев вегетативной регуляции сердечного ритма, увеличивается количество детей в состоянии нормотонии — до 28.5%о у мальчиков и 39.9% у девочек за счет уменьшения количества школьников с симпатикои ваготоническим вариантами ИВТ. Несмотря на это, у мальчиков группа симпатотоников остается преобладающей (47.7%>). Практически у всех обследованных детей отмечаются и положительные значения ВИК (от 5.70±0.54 усл.ед. до 35.90±2.63 усл.ед.), что согласуется с данными литературы об относительной возрастной симпатикотонии и напряжении детского организма в процессе адаптации к учебной деятельности (О.С. Глазачев с соавт., 1994; М. М. Безруких, 2002).

При выявлении причин типологической неоднородности и неустойчивости нейрогуморальной регуляции сердечно-сосудистых функций у детей авторы указывают на многофакторность этого явления: конституционально-генетический дисбаланс механизмов регуляции вегетативных функций, критические периоды созревания ВНС в онтогенезе у детей, а также влияние факторов внешней среды, вызывающих напряжение приспособительных механизмов (К.В. Гавриков, О. С. Глазачев, 1993; О. С. Глазачев с соавт., 1994).

Анализ функционального состояния САС показал, что дети с различным исходным вегетативным тонусом в сердечно-сосудистой системе отличаются по уровню экскреции КА и их предшественников. Это проявляется как в состоянии покоя, так и в ответ на дозированную локальную статическую нагрузку. У детей 7 лет с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм независимо от пола в условиях покоя отмечается более высокий уровень экскреции НА, который в 1.2−1.3 раза больше, чем в состоянии нормои ваготонии (р<0.05). При этом в содержании, А различия менее значимы, за исключением мальчиков-ваготоников, у которых уровень экскреции, А в 1.7−2.0 раза выше, чем у остальных. На фоне относительно высоких значений НА у детей с симпатикотоническим вариантом ИВТ экскреция ДА имеет значительно более низкий уровень, который у мальчиков на 33.07 нг/мин и 32.94 нг/мин (р<0.01), а у девочек на 12.76 нг/мин и 21.44 нг/мин (р<0.05) меньше, чем в состоянии нормои ваготонии. Вероятно, высокая потребность в НА у детей с преобладанием симпатикотонических влияний на сердечный ритм не обеспечивается достаточным восполнением его предшественника, о чем свидетельствуют и более низкий уровень экскреции ДОФА у девочексимпатотоников, образование которого является лимитирующим звеном в биосинтезе КА (Э.Ш. Матлина, В. В. Меньшиков, 1967).

О преобладании активности медиаторного звена САС над гормональным свидетельствуют и более высокие значения отношения НА/А в группе школьников с симпатикотоническим вариантом ИВТ, которые в среднем составляют 2.43, а у нормои ваготоников 1.86 и 1.08 соответственно.

У девочек 8 и 9 лет различия в уровне экскреции КА между группами аналогичны 7-летним, они характеризуются достоверным увеличение НА и снижением ДА у школьниц с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм, а также стойким увеличением коэффициента НА/А по сравнению с другими исследуемыми группами. Мальчики 8 и 9 лет составляют исключение, так как у них различия в абсолютных значениях экскреции НА отсутствуют или незначительны. Между тем у мальчиков-симпатотоников сохраняется преобладание активности медиаторного звена САС над гормональным (НА/А), имеет место достоверное снижение содержания ДА в порционной моче.

Тестирующая функциональная проба в виде локальной статической нагрузки позволила выявить реактивность и функциональные резервы САС. Известно, что одновременное повышение экскреции КА и ДОФА свидетельствует о достаточных резервных возможностях системы и создает предпосылки для устойчивой и длительной работы детского организма (Г.Н. Кассиль, 1978). Проведенный нами анализ показал, что характер реакции САС на локальную статическую нагрузку у детей зависит от ИВТ, фонового уровня экскреции КА и имеет ярко выраженные половые различия (рис. 10, 11, 12). Так, у мальчиков — симпатотоников на фоне относительно высоких донагрузочных значений экскреции НА в ответ на статическое усилие происходит его значительный прирост, который составляет 39.39% (р<0.05) по отношению к покою, при этом выделение ДОФА становится на 1.37%) ниже, чем до нагрузки. Это характеризует реакцию САС у мальчиков с симпатикотоническим вариантом ИВТ как неэкономную, сопровождающуюся снижением уровня предшественников. У мальчиков в состоянии нормои ваготонии в отличие от предыдущей группы статическая нагрузка выявляет снижение функциональной активности САС и ее резервных возможностей. Несмотря на достоверно более низкий фоновый уровень экскреции НА, его значения после нагрузки у этих школьников имеют отрицательную динамику и уменьшаются соответственно на 8.24% и 15.84% по сравнению с покоем. Наблюдается снижение и в экскреции предшественников, более выраженное у нормотоников, выделение ДА и ДОФА у которых становится на 17.63% и 5.04% ниже, чем до нагрузки. Компенсаторное увеличение ДОФА имеет место лишь у мальчиков в состоянии ваготонии, которое вместе с тем не обеспечивает повышения уровня КА. Вместе с тем, известно, что тот или иной сдвиг в ответ на тестирующую нагрузку зависит от исходного уровня напряжения физиологической системы (С.М. Лейтес, 1959), а именно, наблюдаемое изменение активности САС у нормои ваготоников после статического усилия (за исключением снижения НА) может быть проявлением компенсаторной, защитно-приспособительной реакции, направленной на сохранение оптимального уровня ее функционирования, что не противоречит закону «исходного уровня» о регуляции гомеостаза (Н.Р. 1947) и не наблюдается в группе мальчиков — симпатотоников, где адаптивные сдвиги САС (ее медиаторного звена) носят гиперреактивный характер.

С возрастом у мальчиков происходит совершенствование реакции САС на локальную статическую нагрузку, что особенно характерно для школьников в состоянии нормои ваготонии, у которых происходит одновременное увеличение уровня экскреции НА на 56.42% и 54.29%) (р<0.01), ДА и ДОФА — на 18.36% (р<0.01) и 4.41%, 5.64% и 3.97% соответственно, свидетельствующее о достаточных резервных возможностях и экономизации функции САС. Причем, ваготонический вариант ИВТ у детей 8, 9 лет расценивается нами как наиболее сбалансированный вариант в регуляции вегетативного гомеостаза, при котором повышенная вагусная активность в покое, вероятно, связана с компенсацией инициальной симпатикотонии, то есть наблюдается взаимодополняющее действие адренергических и холинергических систем, что свойственно здоровым детям и названо состоянием альтернативной компенсации (С.М. Кушнир, 2000).

У девочек, в отличие от мальчиков, реакции САС на статическую нагрузку оцениваются нами как более благоприятные. Так, у девочексимпатотоников на фоне повышенной активности САС в покое (ее медиаторного звена) отмечается тенденция к снижению уровня экскреции НА после нагрузки на 2.07%, при этом экскреция ДА увеличивается, что, вероятно, вызвано компенсаторным ускорением процесса декарбоксилирования ДОФА в условиях снижения НА (Э.Ш. Матлина, В. В. Меньшиков, 1967) и объяснимо также с точки зрения закона «исходного уровня», поэтому вполне адекватно фоновым значениям. У девочек в состоянии эйтонии дозированная изометрическая нагрузка вызывает максимальный прирост в экскреции КА по сравнению с другими исследуемыми группами — выделение, А увеличивается на 79.34%, НА — на 60.46%, ДА — на 74.95%, а ДОФА на 4.09%, что проявляется на фоне умеренной активности САС в покое и может свидетельствовать о ее достаточных функциональных и резервных возможностях.

Однако, у девочек 9 лет в состоянии симпатикои нормотонии локальная статическая нагрузка вызывает уменьшение экскреции ДА и ДОФА (р<0.05), что, вероятно, указывает на функциональное напряжение их организма в период препубертатных преобразований (Н.Б. Сельверова, 2000).

У девочек проявляется возрастная особенность реагирования САС на тестирующую функциональную нагрузку, а именно, преобладание активности гормонального звена (А) над медиаторным (НА) в связи с более поздним созреванием последнего (С.П. Акинина, 1977; С. И. Русинова, 1989; A.B. Крылова, 1990).

Таким образом, локальная статическая нагрузка у школьников 7−9 лет вызывает компенсаторные сдвиги в функциональном состоянии САС, характер и интенсивность которых имеют возрастно-половые различия и зависят от ИВТ в сердечно-сосудистой системе. У мальчиков 7 и 8 лет отмечается несовершенство механизмов срочной адаптации САС к локальной статической нагрузке, хотя к 9 годам ее реакции приобретают более адекватный характер. Особо выделяются мальчики-ваготоники 7 лет, обучающиеся в 1 классе, у которых усиление парасимпатических влияний на сердечный ритм сочетается с резким снижением экскреции КА и ДОФА на фоне их низких донагрузочных значений. У мальчиков с симпатикотоническим вариантом ИВТ в сердечно-сосудистой системе отмечается повышенная активность медиаторного звена САС (НА) и уменьшение ее резервных возможностей. У девочек младшего школьного возраста адаптация САС к локальной статической нагрузке сопровождается одновременным приростом КА и ДОФА независимо от исходного вегетативного тонуса школьниц. Исключение составляют девочки 9 лет, у которых в состоянии симпатикои нормотонии резервные возможности САС снижены.

Параллельно с анализом функциональной активности САС нами оценивались и гемодинамические параметры, позволившие выявить различия в состоянии ССС в зависимости от особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма, возраста и пола детей. Так, в покое у мальчиков 7 лет, относящихся к группе с симпатикотоническим вариантом ИВТ, показателиУОК и МОК выше, чем в состоянии нормои ваготонии на 4.04 мл и 0.51 л, 16.83 мл и 2.14 л соответственно (р<0.05 и р<0.01). Аналогичные различия наблюдаются и в отношении СИ, который у симпатотоников выше и составляет 4.51±0.10 л/мин/м (р<0.05 и р<0.01). Отмечается относительное увеличение ЧСС по сравнению с группой нормои ваготоников (р<0.01 относительно ваготонии). При этом значения ДАД, ОПСС и СГД, уровень которых обуславливается состоянием периферического сосудистого русла, достоверно ниже, что может свидетельствовать о физиологической сбалансированности между периферическим сопротивлением сосудов и МОК, которые находятся в обратно пропорциональной связи (P.A. Калюжная, 1973). Относительное снижение УОК, МОК и СИ у нормои ваготоников, сопровождающееся более высокими значениями ОПСС, СГД и ДАД, может свидетельствовать о преобладающей активности сосудистого компонента в регуляции АД.

У мальчиков с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм от 7 к 9 годам сохранятся наметившаяся тенденция в развитии СССзначения У OK, МОК и СИ у них выше, чем у вагои нормотоников (р<0.01) и составляют 39.95±1.33 мл, 3.60±0.20 л, 3.49±0.24 л/мин/м2 (8 лет), и 48,94+2,35 мл, 5,18+0,60 л, 4,89+0,29 л/мин/м2 (9 лет), наблюдается увеличение ЧСС (р<0.01) и понижение ОПСС по сравнению с другими исследуемыми группами, что в целом позволяет говорить о формировании гиперкинетического типа кровообращения у мальчиков с симпатотоническим вариантом ИВТ и согласуется с данными литературы (А.П. Дембо, Э. В. Земцовский, 1986; А. Н. Шарапов, 2000). Необходимо отметить, что у школьников 9 лет с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм наибольшие значения приобретают ДАД, САД и СГД, которые соответственно равны 82.01±1.92 ммрт.ст., 114.62±2.86 мм.рт.ст. и 97.17±1.67 мм.рт.ст., достоверно отличаясь от мальчиков с ваготоническим вариантом ИВТ. При этом значения периферического сопротивления сосудов (ОПСС и УПСС) в группах школьников с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм достоверно ниже. Известно, что тонус периферических сосудов (в первую очередь резистивных сосудов) обуславливает величину ДАД (P.A. Калюжная, 1973; H.H. Савицкий, В. И. Маколкин с соавт., 2000). Несмотря на это, у мальчиков в состоянии симпатикотонии ДАД и СГД выше на 6,69 мм.рт.ст., 20,07 мм.рт.ст. и на 5,92 мм.рт.ст., 13,48 мм.рт.ст., чем у нормои ваготоников, что может быть связано с напряженным функционированием ССС и преобладанием адренергических процессов у детей с симпатикотоническим вариантом ИВТ. Вероятно, можно говорить о формировании гиперкинетического типа кровообращения у мальчиков-симпатотоников младшего школьного возраста, для которых характерна напряженная нейро-вегетативная регуляция сердечно-сосудистых функций.

Сочетание гиперкинетического типа кровообращения и «симпатикотонического вегетативного статуса» было отмечено также у 6-летних первоклассников в «острой» фазе адаптации к школе (К.В. Гавриков, О. С. Глазачев, 1992).

У девочек в отличие от мальчиков этого же возраста достоверных различий в гемодинамических показателях между симпатои ваготониками нами не обнаружено. Так, значения ЧСС и УОК у 7-летних находятся в пределах от 100.84±2.15 уд/мин до 103.99±1.49 уд/мин и от 33.92±1.36 мл до 34.96±1.75 мл в различных группах ИВТ. Такая же закономерность выявлена в отношении МОК, СИ и УИ.

У девочек 8 лет также как и у 7-летних отсутствуют математически значимые различия в группах ИВТ между УОК, МОК, СИ и УИ, за исключением школьниц с нормотоническим вариантом ИВТ, где их показатели достоверно ниже. У школьниц в состоянии ваготонии наблюдается тенденция к повышению активности инотропной функции сердца, у которых УОК, МОК, а также УИ и СИ выше (различия достоверны по сравнению с нормотониками — р<0.05). При этом, ЧСС у девочек-ваготоников ниже и равна 87.28±2.35 уд/мин, что достоверно отличается от группы с симпатикотоническим вариантом ИВТ (р<0.05). Это соответствует физиологической взаимосвязи между ЧСС и УОК и свойственно для детей с ваготоническим типом кровообращения (Н.И. Шлык, 1991; И. Г. Гуштурова, 1996).

Исключение составляют девочки 9 лет в состоянии симпатикотонии, у которых ЧСС равна 91.04±1.34 уд/мин, что на 5.46 уд/мин больше, чем у школьниц в состоянии нормотонии и на 4.54 уд/мин — чем у ваготоников (р<0.05).

Таким образом, дети 7−9 лет, относящиеся к различным группам ИВТ в сердечно-сосудистой системе, имеют особенности в ее функциональном состоянии в покое, которые наиболее ярко выражены у мальчиков. У школьников с преобладанием симпатических влияний на сердечный ритм, в отличие от нормои ваготоииков, зафиксированы достоверно более высокие значения ЧСС, УОК, МОК и СИ, свидетельствующие о значительном напряжении функций ССС в процессе обеспечения оптимального уровня тканевого кровотока в данной исследуемой группе. У девочек в отличие от мальчиков существенные различия в показателях гемодинамики между группами ИВТ отсутствуют. При этом отмечена тенденция к усилению инотропной функции сердца у девочек-ваготоников и появлению относительной тахикардии у симпатотоников в 8 и 9 лет.

Адаптационные механизмы ССС при статических нагрузках в большей степени обеспечиваются активацией симпатического отдела ВНС (Э.А. Лиознова с соавт., 1994; S. Lamid, 1973; W.F. Jacobson et al., 1978). Применение пробы с локальной статической нагрузкой, вызывающей периферическую вазоконстрикцию, позволило оценить уровень компенсаторных реакций ССС у детей в зависимости от их возраста, пола, исходного вегетативного тонуса, состояния САС, с учетом особенностей постизометрических эффектов (В.П. Плотников с соавт., 2002).

Так, у мальчиков-симпатотоников 7 лет в ответ на статическое усилие наблюдается преобладание сосудистой реактивности в обеспечение АД: ДАД увеличивается с 66.33±0.58 мм.рт.ст. до 74.00±1.24 мм.рт.ст. (р<0.01) и в ходе восстановительного периода не достигает донагрузочных значений (рис.13). Возрастают СГД и ОПСС, которые становятся на 4.53% и 26.65% выше, чем до нагрузки, при этом возникает снижение УОК и МОК на 17.46% и 25.05% (р<0.01 и р<0.05), а также урежение ЧСС с 105.11±1.97 уд/мин до 95.27±0.96 уд/мин (pO.Ol). В ходе восстановительного периода показатели гемодинамики не достигают донагрузочных значений (рис.14). Вероятно, повышенная секреция НА, сопровождающая статическое усилие в данной исследуемой группе, вызывает компенсаторное повышение вагусных влияний на сердце, выразившееся в ответном появлении брадикардии и уменьшении УОК (P.A. Калюжная, 1973). Вместе с тем, специфика статических усилий, связанная с поддержанием длительного сокращения небольшой группы мышц, заключается в непрерывной стимуляции центральных адренорецепторов, что приводит к усилению активности тормозящих бульбоспинальных нейронов (R.S. Tarasi, 1983). Это ограничивает влияние симпатических стимулов не только на артериолы системного кровообращения, но и на сердце (изменение концентрации КА в коронарных сосудах) (P.A. Zwierten, 1984), что также может привести к уменьшению механической активности сердца, ударного выброса. Нельзя исключать также факт своеобразного «функционального депонирования» крови в неактивных мышцах, а также снижения кровотока в малом круге в результате натуживания, что уменьшает ударный выброс и МОК (J. Astrond, 1965).

Не менее показательна реакция гемодинамики в группе мальчиков-ваготоников, где после статического усилия наблюдается снижение УОК и МОК на 22.27% и 18.02%, а также прогрессирующее уменьшение МОК на протяжении 5 минут восстановительного периода на фоне компенсаторного возрастания ОПСС и небольшого увеличения ЧСС. Такая реакция считается безусловно неблагоприятной (P.A. Калюжная, 1973), свидетельствует о ранних признаках утомления в ССС, снижении выносливости мальчиков к локальным статическим напряжениям, что наблюдается при уменьшении экскреции А, НА и недостаточной мобилизации резервов САС.

У мальчиков 8 и 9 лет наблюдается совершенствование механизмов адаптации ССС к локальным статическими нагрузкам, что наиболее четко прослеживается у детей с нормои ваготоническим вариантом ИВТ в ССС. Диастолическое давление у них после нагрузки снижается, наблюдается уменьшение ОПСС, которое восстанавливается к 5 минуте отдыха. Происходит увеличение МОК (преимущественно за счет УОК) в среднем, который в восстановительном периоде продолжает увеличиваться, возвращаясь на 5 минуте к исходному уровню. Подобные изменения МОК могут свидетельствовать о вторичной гиперфункции сердца, связанной с нормализацией кровотока в больших венах и малом круге кровообращения после изометрического усилия (феномен Линдгарда). Выявление данного феномена у более старших школьников может быть связано с повышением их выносливости к статическим нагрузкам и способности длительно поддерживать волевое усилие (P.A. Шабунин, 1969; Т. В. Алферова, 1990), чего мы не наблюдали у 7-летних мальчиков, у которых имели место реакции утомления и недовосстановление гемодинамических показателей.

У мальчиков 8 лет с симпатотоническим вариантом ИВТ, (как у 9-летних) в отличие от нормои ваготоников, после тестирующей нагрузки наблюдается увеличение ДАД и ОПСС на 12.06% (р<0.05) и 10.44%, а также прирост САД (р<0.01) при постоянных значениях УОК и возрастании МОК (за счет ЧСС). В восстановительном периоде МОК изменяется волнообразно уменьшаясь к 3 и увеличиваясь к 5 минуте, при этом ОПСС остается на повышенном уровне. То есть, имеет место дискоординация между увеличением МОК и пропускной способностью прекапилляров, о чем свидетельствуют и относительно высокие цифры СГД (р<0.01). Следовательно, локальная статическая работа у мальчиков-симпатотоников 8 лет происходит за счет существенной нагрузки на артериальное русло. Усиление спастического состояния периферических сосудов, наблюдаемое в группе симпатотоников при снижении экскреции НА (таб.2) возникает, вероятно, вследствие возрастания чувствительности а-адренорецепторов артериол к прессорному влиянию последнего, что, как правило, имеет место при длительном напряжении САС (Б.Н. Манухин, 1968) и может являться предпосылкой к запуску патогенетического механизма, свойственного для развития сосудистого гипертензионного синдрома (A.C. Зутлер с соавт., 1983).

Реакция ССС в группе девочек также зависит от особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма (ИВТ), однако, имеет существенные отличия от мальчиков. Так, локальная статическая нагрузка у девочек-симпатотоников 7 лет не сопровождается увеличением ДАД, СГД и ОПСС, тогда как УОК на 1 минуте восстановительного периода снижается на.

7.98%, а с 3 минуты имеет тенденцию к увеличению с 35.39±1.71 мл до 40.49±1.78 мл. У девочек с нормотоническим вариантом ИВТ в ответ на локальную статическую нагрузку наблюдается снижение практически всех показателей ССС: ДАД на 19.11% (р<0.01), УОК и МОК на 14.88% и 18.23% соответственно, ЧСС на 3.84%, при этом компенсаторно увеличивается ОПСС, необходимое для поддержания артериального давления. Отсутствие феномена Лингарда у этих школьниц вероятно связано с их меньшей способностью поддерживать волевое усилие во время изометрического напряжения мышц предплечия. При этом у девочек в состоянии ваготонии реакция ССС более сбалансирована, наблюдается восстановление ее показателей к 5 минуте реституции.

У девочек 8 лет, в отличие от 7-летних, реакция ССС на локальную статическую нагрузку более совершенна. Наблюдается увеличение МОК преимущественно, за счет УОК, стабилизация СГД и снижение ОПСС. Вместе с тем, у девочек-симпатотоников гемодинамический сдвиг в момент статического усилия не соответствует потребностям организма, что сопровождается прогрессирующим увеличением УОК и МОК в ходе восстановления и свидетельствует о наличие кислородного долга (А.З. Колчинская, 1973).

У девочек 9 лет так же, как и у 8-летних увеличивается роль инотропного компонента в структуре гемодинамических реакций, возникающих в ответ на локальную изометрическую нагрузку, однако, наблюдаются явления дисрегуляции в ССС. В ходе восстановительного периода УОК продолжает увеличиваться до 5 минуты, СГД и ДАД в течение 5 мин снижаются ниже исходных значений, при этом ЧСС и МОК также остаются на повышенном рабочем уровне. Такая реакция может свидетельствовать о том, что реакции ССС неадекватны предъявляемой статической нагрузке (P.A. Шабунин, 1969).

Таким образом, у младших школьников, в целом, сформированы основные механизмы срочной адаптации ССС к локальным статическим нагрузкам. Однако, отмечается их неустойчивость и несовершенство. Установлено, что характер гемодинамических реакций зависит от ИВТ детей, а также имеет различия в половых группах. У мальчиков с симпатикотоническим вариантом ИВТ в отличие от нормои ваготоников ведущим звеном в механизме срочной адаптации ССС к локальным статическим нагрузкам являются спастические реакции сосудов (увеличение ДАД, ОПСС, СГД, УПСС), при этом активность инотропного компонента снижена. Имеющее место повышение УОК и МОК, а также УИ и СИ, сопровождается увеличением периферического сопротивления сосудов. Особо выделяются мальчики-ваготоники 7 лет, у которых при усилении парасимпатических влияний на сердечный ритм развиваются реакции раннего утомления в ССС, свидетельствующие об астенизации детского организма. У девочек, в отличие от мальчиков, гемодинамические реакции более сбалансирования, от 7 к 9 годам увеличивается роль инотропного компонента в их структуре. У школьниц 8 и 9 лет наблюдается увеличение МОК, преимущественно, за счет УОК, стабилизация ДАД, СГД, снижение ОПСС и УПСС, что свидетельствует о физиологической сбалансированности между периферическим сопротивлением сосудов и объемом циркулирующей крови (H.H. Савицкий, 1974; P.A. Калюжная, 1975; Г. М. Яковлев с соавт., 1992).

Таким образом, проведенное исследование показало, что подавляющему большинству детей 7−9 лет свойственна неустойчивость вегетативной регуляции сердечного ритма, проявляющаяся в преобладании симпатических или парасимпатических влияний, сопровождающаяся существенными сдвигами в функциональном состоянии симпато-адреналовой системы и признаками дисрегуляции сердечно-сосудистых функций, которые наиболее ярко проявляются у мальчиков с симпатикотоническим вариантом исходного вегетативного тонуса, составляющих группу детей с повышенным риском развития вегетативных нарушений в школьном возрасте. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости учета возрастно-половых и индивидуальных особенностей нейро-гуморальной регуляции функций сердечно-сосудистой системы детей при организации учебно-воспитательного процесса, нормировании физических и умственных нагрузок.